instituto politÉcnico nacional centro … quÍmica iii agosto 2018 instituto politÉcnico nacional...

47
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS “NARCISO BASSOLS” PRÁCTICAS DE LABORATORIO QUÍMICA III TURNO MATUTINO GRUPO: EQUIPO: SECCIÓN: NOMBRE: PROFESORES: AGOSTO 2018

Upload: danghanh

Post on 02-Nov-2018

218 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

QUÍMICA III

TURNO MATUTINO

GRUPO: EQUIPO: SECCIÓN:

NOMBRE:

PROFESORES:

AGOSTO 2018

2

QUÍMICA III AGOSTO 2018

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

QUÍMICA III

TURNO MATUTINO

Profesores participantes en la revisión de este manual:

Norma Guadalupe Morales Escudero

José Enrique Domínguez Mendoza

Irene Maricela Zárate Sánchez

Jefe de laboratorio Turno Matutino: Carlos Gerardo Martínez Pozas

Profesores de la Academia:

Crisóstomo Reyes Margarita Clarisaila

Copca Sarabia Miguel

Daniel Cano Luis Antonio

Domínguez Mendoza José Enrique

Hernández Velázquez Adriana

Iturríos Santos María Isabel

Monsalve López Arturo

AGOSTO 2018

3

QUÍMICA III AGOSTO 2018

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

ÍNDICE Página

PROGRAMA 4

REGLAMENTO 6

PRÁCTICA No. 1 OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DE LOS ALQUINOS 12

PRÁCTICA No. 2 PROPIEDADES DE LOS ALCOHOLES (1ª y 2ª PARTE) 17

PRÁCTICA No. 3 DETERGENTE LÍQUIDO 23

PRÁCTICA No. 4 PROPIEDADES DE LOS GASES 28

PRÁCTICA No. 5 TIPO Y PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES (1ª y 2ª PARTE) 33

PRÁCTICA No. 6 ELECTROQUÍMICA 40

BIBLIOGRAFÍA 47

4

QUÍMICA III AGOSTO 2018

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

Modelo Educativo Centrado en el Aprendizaje con Enfoque por Competencias Plan 2008

PROGRAMA SINTÉTICO: Unidad de Aprendizaje: QUÍMICA III

COMPETENCIA GENERAL (DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE): Solucionar aspectos

cualitativos y cuantitativos de los cambios químicos y su interacción con la energía, con su enfoque

CIENCIA-TECNOLOGÍA-SOCIEDAD y AMBIENTE que aplique en los contextos personal,

académico y laboral.

COMPETENCIA

PARTICULAR (DE CADA

UNIDAD DIDACTICA) RAP CONTENIDOS

UNIDAD No I

REACCIONES QUÍMICAS

DE COMPUESTOS

ORGÁNICOS

Plantea alternativas de

solución referentes a la

reactividad entre diferentes

sustancias orgánicas, teniendo en

cuenta su naturaleza, el manejo y

disposición de residuos, así como

el imparto que ejerce en su

entorno socioecómico y

ambiental

No 1: Establece los productos y/o

reactivos de reacciones químicas

orgánicas, teniendo en cuenta su

naturaleza, con base en modelos y

algunos aspectos fundamentales de

mecanismos de reacción, para emitir

juicios de valor sobre su importancia

y repercusiones social y ambiental.

No 2 Utiliza reacciones químicas

orgánicas con base en la traducción

de la nomenclatura del benceno,

identificando sus repercusiones

ecológicas.

1.- Conceptos fundamentales de

mecanismos de reacción.

2.- Reacciones de hidrocarburos:

Alcanos, Alquenos y Alquinos.

3.- Reacciones de compuestos oxigenados.

1.- Características del benceno.

2.- Nomenclatura de derivados

mono, di y polisustituidos del benceno.

3.- Reacciones de hidrocarburos

aromáticos: Halogenación,

Sulfonación, Nitración y Alquilación.

4.- Impacto ambiental de los

compuestos aromáticos.

UNIDAD No 2

ESTADO GASEOSO

Propone alternativas de

solución para el manejo del

estado gaseoso, en situaciones

que preserven el entorno

ecológico-

No 1: Fórmula soluciones a

problemas propuestos utilizando las

diferentes unidades físicas y químicas

y sus conservaciones.

No 2: Valora alternativas de solución

de situaciones relacionadas con las

leyes del estado gaseoso para

coadyuvar en la preservación del

entorno ecológico.

1.- Unidades de: masa, volumen,

temperatura, presión, mol, volumen

molar, masa molar, y número de

Avogadro.

1.- Teoría cinética molecular, gas real

y gas ideal.

2.- Propiedades de los gases.

3.- Ley de Boyle-Mariotte, Ley de

Charles, Ley de Gay-Lussac, Ley

Combinada de los gases y Ley

Universal de los gases ideales.

5

QUÍMICA III AGOSTO 2018

UNIDAD No 3

DISOLUCIONES

Prepara disoluciones empíricas

y valoradas utilizadas en su

ámbito académico, personal y laboral.

No 1: Clasifica las disoluciones en

empíricas y valoradas en función de

las cantidades de soluto y disolvente

utilizadas en las mismas en su ámbito

personal, académico y laboral. No 2: Determina la concentración

de una disolución problema a partir

de otras previamente valoradas.

1.- Conceptos de: disoluciones,

soluto, disolvente y concentración.

2.- Tipos de disoluciones: empíricas,

valoradas, porcentuales, molares y

normales.

1.- Peso equivalente de elementos y

compuestos.

2.- Principio de equivalencia:

dilución, concentración y titulación.

UNIDAD No 4

ELECTROQUÍMICA

Argumenta los beneficios y

repercusiones socioeconómicas y

ecológicas de los diferentes tipos

de celdas en sus aplicaciones

industriales, con relación en su

contexto social, académico y

laboral.

No 1: Explica el funcionamiento de los diferentes tipos de celdas

identificando sus componentes. No 2: Justifica el uso de los tipos de

celdas que se aplican en los ámbitos

cotidiano e industrial con sus

beneficios y repercusiones

socioeconómicas y ecológicas.

1.-Conceptos de: electroquímica y unidades eléctricas (ampere, coulomb,

faraday)

2.- Celdas Galvánicas y electrolíticas.

1.- Leyes de Faraday.

2.- Acumulador.

3.- Serie electromotriz.

4.- Equivalente electroquímico.

6

QUÍMICA III AGOSTO 2018

REGLAMENTO DE LOS ALUMNOS

ARTICULO 1º.- La inscripción del alumno en el curso ordinario de química, en el grado al que

pertenezca, le concede el derecho de asistencia a las clases de laboratorio y usar el equipo, sustancias e

instalaciones que se les destine.

ARTICULO 2º.- El alumno deberá observar las medidas disciplinarías que se dicten, en beneficio de la

buena marcha del laboratorio y de su protección personal; además guardará consideración y respeto al

personal de laboratorio, EN LA INTELIGENCIA QUE SERA SANCIONADO CUANDO ASÍ LO

AMERITE CON EL REGLAMENTO GENERAL DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.

ARTICULO 3º.- La asistencia a clase se hará con toda puntualidad, concediéndose una tolerancia

máxima de 10 minutos de retraso; dentro de esta tolerancia deberán recoger el material para realizar su

práctica, de lo contrario ningún alumno tendrá derecho de entrar a clase, contándole como falta y cero.

ARTICULO 4º .- Para que los alumnos puedan realizar sus prácticas se les facilitara el material

necesario, del cual el equipo de alumnos se hará responsable hasta el momento de terminar su clase y

para ello entregará una credencial que avale el material que recibe, mismo que deberá ser entregado en

las mismas condiciones de limpieza que se recibió.

ARTICULO 5º.- Cuando por desorden o por negligencia, rompan o causen daño al material utilizado

y/o a las instalaciones, el equipo, estará obligado a reponerlo nuevo, dentro de un plazo máximo de 15

días a partir de la fecha en que ocurra el perjuicio, de no ser así, el alumno no tendrá derecho de

permanecer en clase, contándole como falta y cero.

ARTICULO 6º.- Con el objeto de satisfacer el fin educativo y guardar la integridad personal del

alumno, éste deberá presentarse en cada sesión con el instructivo correspondiente, previamente

estudiado en sus aspectos teóricos prácticos, una bata de trabajo y lentes de seguridad (gogles). EL

ALUMNO QUE NO CUMPLA CON LO ANTERIOR, NO TENDRA DERECHO A

PERMANECER EN EL LABORATORIO, contándole como falta y cero.

ARTICULO 7º.- Para un mejor desempeño y aprovechamiento en el laboratorio, el alumno quedará en

libertad de formar con otros compañeros un equipo de trabajo, al cual los maestros titulares le asignarán

el número y sección correspondiente. Al término de la clase y antes de retirarse del laboratorio, los

equipos de alumnos deberán dejar limpio su lugar de trabajo y los reactivos usados en el lugar prefijado.

ARTICULO 8º.- El reporte de las prácticas deberá entregarse a la siguiente sesión de haber sido

realizada, y SOLAMENTE PODRÁN HACERLO, LOS ALUMNOS QUE HAYAN HECHO LA

PRÁCTICA.

ARTÍCULO 9º.- Las prácticas serán realizadas por los alumnos, únicamente dentro del horario

asignado a sus correspondientes grupos y por ningún motivo podrán realizar la práctica en otro grupo o

diferente turno. Los casos especiales serán resueltos exclusivamente por el jefe o subjefe de laboratorio.

ARTICULO 10º.- Las labores del laboratorio se rigen por el calendario escolar y no habrá más

suspensiones que las fijadas en él, salvo órdenes contrario de las autoridades escolares, o por causas de

fuerza mayor. En caso de suspensión de labores la jefatura de laboratorio dispondrá lo procedente para

que no se afecten los grupos de alumnos que deberían realizar prácticas en esas fechas.

ARTICULO 11º.- En caso de inasistencia de un alumno o grupo respectivamente, SE CONSIDERARÁ NO ACREDITADA Y SE CALIFICARÁ CON CERO, LA PRÁCTICA QUE

DEBERÍA REALIZARSE EN ESA FECHA.

7

QUÍMICA III AGOSTO 2018

ARTICULO 12º.- De acuerdo con el Programa de Competencias, para acreditar el laboratorio, el

alumno deberá tener acreditadas todas y cada una de las prácticas de cada unidad didáctica del

semestre. Salvo otra indicación por acuerdo de la academia.

ARTICULO 13º.- El laboratorio tiene un valor del 20% de la calificación de la unidad de aprendizaje y

el porcentaje obtenido saldrá del promedio de las prácticas (todas acreditadas) correspondientes a cada

unidad didáctica.

ARTICULO 14º.- Para homologar las evaluaciones de las prácticas, se tomaran en cuenta los siguientes

parámetros:

DE CERO HASTA 60% VALOR DEL TRABAJO EXPERIMENTAL

DE CERO HASTA 40% VALOR DEL REPORTE DE LA PRÁCTICA

Para el trabajo experimental se tomarán en cuenta los siguientes lineamientos:

1.- Pedir a los alumnos como requisito, una investigación bibliografía del tema que contempla la

práctica entregando el manuscrito el mismo día que la vayan a realizar.

2.- Llevar a cabo un cuestionamiento a los alumnos sobre la práctica.

3.- Reforzamiento teórico por parte del profesor.

4.- Supervisión del desarrollo experimental.

5.- Análisis y discusión de los resultados obtenidos.

6.- Conclusiones.

ARTICULO 15º.- Los alumnos que no acrediten el laboratorio deberán realizar el E.T.S.

correspondiente.

.

LOS PUNTOS QUE SE PERSIGUEN CON ESTE REGLAMENTO SON:

a) Proporcionar que el esfuerzo de docentes y alumnos se canalice en lograr el máximo aprovechamiento académico, trabajando en un ambiente seguro y con procedimientos adecuados.

b) Fomentar en los alumnos actitudes adecuadas hacia la preocupación por el medio ambiente y la

seguridad, no solo en el laboratorio, sino que repercuta en su futura actividad.

c) Proteger el medio ambiente por medio del manejo y el desecho adecuado de las sustancias químicas (reactivos, solventes, productos y residuos).

d) Lograr que la actividad en el laboratorio se lleve a cabo en condiciones adecuadas de seguridad para

evitar posible accidente e incidentes.

I.- MEDIDAS DISCIPLINARIAS GENERALES.

a) No fumar, beber, comer ni masticar chicle.

8

QUÍMICA III AGOSTO 2018

b) No correr, jugar o sentarse sobre las mesas de trabajo.

c) No trabajar en el laboratorio sin supervisión de un profesor.

d) No admitir visitas durante la práctica.

e) Colocar los bancos debajo de las mesas laterales una vez terminada la explicación de la práctica.

II.- EQUIPO Y MATERIAL OBLIGATORIO PARA ACCESO AL LABORATORIO.

A) EQUIPO:

a) Bata de trabajo y gogles: se recomienda que la bata sea blanca, de algodón de manga larga para

proteger brazos y ropa. Esta debe ser portada limpia y abotonada para una protección completa.

B) MATERIAL:

a) Manual de prácticas de laboratorio. Necesario desde la primera práctica y será obligatorio a partir de

la segunda. (Individual)

b) Caja de cerillos o encendedor. (Por equipo)

III.- RECOMENDACIONES PARA EL DESARROLLO MÁS SEGURO DE LAS PRÁCTICAS

a) Usar calzado cerrado, cómodo, de tacón bajo y suela antiderrapante.

b) No usar anillos ni pulseras.

c) Si tiene el cabello largo, deberá sujetarlo (alumnas y alumnos).

d) No pipetear los ácidos y las bases succionando con la boca, utilizar perillas de seguridad.

e) No manejar las sustancias con las manos, utilizar espátulas.

f) Dejar el material de trabajo bien lavado y completo

g) Dejar limpio la mesa de trabajo y áreas comunes (campana, tarjas, piso, balanzas etc.)

h) Al finalizar la sesión, verificar que las válvulas de gas y agua queden perfectamente cerradas.

IV.- MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

Un laboratorio de química no es un sitio peligroso, pero el alumno debe ser prudente y seguir las

instrucciones con el mayor cuidado posible.

Es importante no tratar de realizar experimentos por si solos, puesto que cuando sea preciso alterar,

añadir algo nuevo al material o a los reactivos, se debe hacer bajo las indicaciones del profesor.

A continuación se indican normas de seguridad tanto para el alumno como para las instalaciones

material y equipo.

La mayor parte de las substancias químicas que se trabajan en el laboratorio, pueden ser de carácter tóxico, las cuales nunca deberán ingerirse.

9

QUÍMICA III AGOSTO 2018

En ocasiones, es necesario reconocer una sustancia por su olor. La manera adecuada de hacerlo consiste en abanicar con la mano hacia la nariz un poco de vapor y aspirar indirectamente (nunca inhalar

directamente del recipiente).

Muchas sustancias o productos de reacción, producen vapores nocivos para la salud o son explosivos,

por lo que se recomienda evitar la exposición prolongada a estos y su manejo será en las campanas de

extracción o áreas suficientemente ventiladas.

En caso de heridas, quemaduras con llamas, salpicaduras de sustancias cáusticas o de malestar por gases aspirados, acudir inmediatamente con el profesor y de ser necesario con el medico.

V. FORMA DE TRABAJO.

La autoridad competente para normar el trabajo de laboratorio es el profesor.

La asistencia estará controlada al inicio de la práctica por medio de lista oral. Al finalizar la sesión se

sellará o firmará el instructivo de laboratorio en forma individual habiendo contestado la sección del

desarrollo.

El alumno que se sorprenda sustrayendo material del laboratorio o de alguno de los otros equipos, se

hará acreedor a la expulsión del laboratorio.

Los alumnos guardaran disciplina y de ser expulsado durante el desarrollo de la práctica perderá el

derecho a que esta le sea acreditada.

En el transcurso de la práctica, el alumno deberá ir contestando lo que se le pide en el desarrollo de la

práctica directamente en el manual.

10

VI. EVALUACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL

Será a 6 puntos bajo los siguientes lineamientos.

Rubro a evaluar Descripción o lineamientos Puntos

Consideraciones

Teóricas o

Investigación previa.

El alumno tendrá que investigar cada uno de los

conceptos que se sugieran en las consideraciones

teóricas o introducción de la práctica y redactarlos

directamente en el manual de prácticas, a mano con

tinta negra, subrayado con color rojo el nombre del

concepto. Deberá presentarlas para revision de los

profesores el día que se efectuará la práctica al

momento de entrar al laboratorio. En caso de que

le falte algún concepto o que éste contestada sin

tomar en cuenta estas indicaciones, se le registrará en

la lista de asistencia como no realizada

1

Atención a la explicación Conservar el orden y contestar preguntas del tema

realizadas por el professor.

1

Desarrollo de la práctica Trabajar de manera colaborativa al tomar y manejar

reactivos y material del laboratorio.

El alumno tendrá que ilustrar cada paso con

esquemas, anotando sus observaciones, reacciones

químicas y cálculos según sea el caso en su 3 manual de prácticas con buena presentación, usando regla y colores.

3

Cumplimiento de

reglamento

Equipo de seguridad y disciplina 1

VII. EVALUACIÓN DEL REPORTE 4 PUNTOS.

El reporte de la práctica deberá contestarse con tinta y su evaluación será a 4 puntos bajo los siguientes lineamientos.

CARACTERÍSTICAS

PUNTOS ASIGNADOS

Excelente 4

Bueno 3

Regular 2

Malo 1

No cumplió 0

11

Rubro a evaluar Descripción o lineamientos Puntos

Cuestionario El alumno contestará

correctamente todas las

preguntas y estos dos puntos

se repartirán entre el número de preguntas.

2

Conclusiones El alumno deberá redactar o

contestarlas según los resultados

obtenidos en el desarrollo de práctica y objetivos

1

Fuentes de información Ejemplo página 47

El alumno deberá consultar dos

bibliografías anotando sus fichas

donde incluya autor, titulo, del

libro, editorial y páginas

consultadas, así como alguna

otra fuente de información.

1

Nombre y firma de enterado:

alumno

Madre o Tutor Padre o Tutor

Anexar la fotocopia de la credencial del IFE del padre/madre o Tutor.

12

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 1

Nombre de los alumnos:

GRUPO: SECCIÓN: EQUIPO: CALIFICACIÓN: _

OBTENCIÓN Y PROPIEDADES DE LOS ALQUINOS

OBJETIVO: Conocimiento experimental de las propiedades químicas de los alquinos.

GENERALIDADES: Los alquinos son compuestos insaturados, un compuesto insaturado es aquel que presenta dobles o triples enlaces en su molécula. Los alquinos son hidrocarburos de cadena abierta, cuya fórmula general es CnH2n-2, presentan

un triple enlace entre dos átomos de carbono formado por un enlace “sigma” y dos enlaces “pi”. Este enlace les proporciona a los alquinos una gran reactividad, mayor aún que la de los alquenos. Debido a que los enlaces pi tienen gran capacidad para adicionar otros átomos, las reacciones de adición predominan en este tipo de compuesto, aunque también presentan reacciones de sustitución como en el caso en que la triple ligadura se encuentra en un átomo de carbono terminal (R-C≡ CH).

El etino o acetileno (CH≡CH) es el primer miembro de esta serie de compuestos y el único de

importancia es un gas incoloro tóxico e inestable, altamente explosivo en estado líquido. Este compuesto se obtendrá en la práctica por hidrólisis del Carburo de Calcio para analizar después sus propiedades.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS. Investigar las ecuaciones de las reacciones: 1.-Obtención del etino por hidrólisis de carburo de calcio. 2.- Oxidación total o combustión del etino. 3.- Oxidación moderada del etino con reactivo de Bayer (KMnO4)alcalinizado.

3.-Halogenación con agua de bromo del etino.

13

MATERIAL Y EQUIPO

Matraz balón de fondo plano Tapón bioradado con tubo de desprendimiento Embudo de separación 5 tubos de ensaye 16x150 mm Manguera látex Escobillón Cuba hidroneumática Balanza granataria Probeta 25ml Pipeta Graduada 10 ml

Gradilla

REACTIVOS

Carburo de Calcio Alcohol etílico Reactivo Bayer (alcalinizado) Agua Destilada Solución de agua de Bromo Solución de cloruro cuproso amoniacal Solución de nitrato de plata amoniacal

DESARROLLO:

1. Montar el aparato de la figura y coloque 5gr de carburo de calcio en el matraz de fondo

plano, agregando 5ml de Alcohol etílico.

2. Acoplar el tapón a un embudo de separación que contenga agua y antes de operar

atienda las indicaciones del maestro y cerciórese que no haya ningún escape por mal acoplamiento. Dejar caer el agua gota a gota dentro del matraz y advierta el

desprendimiento gaseoso. (No requiere calentamiento)

1. -Combustión del acetileno. Sacar de la cuba hidroneumática, sin inclinar el tubo con gas y aplicar un cerillo encendido en la boca del tubo. Anotar sus observaciones.

14

2. -Oxidación del acetileno.

En un tubo de ensaye que contenga 2 ml de reactivo de Bayer diluido, introducir el extremo de la manguera y hacer burbujear un poco de gas.

Anotar sus observaciones y advierta si ocurre cambio

3. –Halogenación. En un tubo de ensaye que contenga 2 ml de agua de bromo recientemente preparada,

introducir el extremo de la manguera y hacer burbujear un poco de gas. Anotar sus observaciones.

CUESTIONARIO

1. - Escribir la ecuación de la reacción de obtención del acetileno

2. - Explicar porque se agrega alcohol etílico antes de hacer reaccionar el carburo de calcio con agua:

3. -Indicar si el gas recogido es combustible y en su caso de que color es su flama, escribir la ecuación química:

15

4.- De acuerdo a la experiencia 2 y 3 contestar las siguientes preguntas: a) Escribir la ecuación de la reacción de oxidación del acetileno con el reactivo de Bayer y explicar el porque de los productos obtenidos.

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

b) Escribir la ecuación que indique la reacción entre el acetileno y el agua de bromo, anotando los cambios observados.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. -Describir tres aplicaciones del acetileno en la industria incluyendo las correspondientes

ecuaciones químicas.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16

CONCLUSIONES _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

BIBLIOGRAFÍA

________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

17

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 2

Nombre de los alumnos:

GRUPO: SECCIÓN: EQUIPO: CALIFICACIÓN:

PROPIEDADES DE LOS ALCOHOLES

OBJETIVO: Que el alumno compruebe experimentalmente algunas propiedades de los alcoholes.

GENERALIDADES: Los alcoholes son compuestos cuya fórmula general es R-OH; se pueden considerar estructuralmente como derivados de la oxidación primaria y moderada de los alcanos. Atendiendo a este último concepto, se clasifican en primarios, secundarios y terciarios, dependiendo del tipo de carbono que haya sido oxidado; por lo que presentaran las siguientes fórmulas generales:

PRIMARIOS SECUNDARIOS TERCIARIOS

R – CH2 – OH R – CH – R’ R”

| |

OH R – C – R’

|

OH

Los alcoholes primarios por oxidación moderada producen aldehídos, los secundarios

cetonas y los terciarios no se modifican. Los ácidos orgánicos al reaccionar con los alcoholes producen ésteres y la reacción se

denomina ESTERIFICACIÓN.

R1 – OH + R2 – COOH H2O + R2 – COO – R1

Alcohol ácido carboxílico Éster

18

CONSIDERACIONES TEÓRICAS. – Investigar:

1. La reacción de oxidación de alcoholes primarios. 2. La reacción de Schiff para la identificación de aldehídos.

3. La reacción de oxidación de alcoholes secundarios. 4. La reacción de haloformo para identificación de metilcetonas.

5. La reacción de oxidación de alcoholes terciarios. Para la segunda parte investigar la ecuación de la reacción de esterificación y las

ecuaciones de las reacciones correspondientes a las dos experiencias de la práctica.

MATERIAL Y EQUIPO REACTIVOS

7 Tubos de ensaye 16x150 mm Alcohol butílico Matraz erlenmeyer 250 ml Alcohol isopropílico Mechero de Bunsen Alcohol terbutílico Gradilla Dicromato de potasio acidulado (sol´n) Escobillón Fuchina decolorada (sol´n) Pipeta graduada 10 ml Yodo metálico (s) Espátula Hidróxido de sodio (sol´n) Pinza para tubo de ensaye Alcohol amílico Balanza granataria Ácido acético

Ácido sulfúrico (concentrado) Agua destilada Ácido salicílico Alcohol metílico

DESARROLLO: ( 1ª PARTE ) I.-IDENTIFICACION DE ALCOHOLES POR OXIDACIÓN MODERADA

a) OXIDACIÓN.-Numerar tres tubos de ensaye y colocar respectivamente, 2 ml de alcohol butílico, 2 ml de alcohol isopropílico y 1 ml de alcohol terbutílico. Agregar a cada tubo una gota de solución de dicromato de potasio acidulado, agitar y calentar durante unos segundos; dejar en reposo durante 10 minutos. Anotar lo observado y contesta las siguientes preguntas:

19

1.- ¿En cuáles tubos hubo cambios? 2.- ¿En cuál tubo no hubo cambios?

Dividir el contenido de los tubos donde hubo cambios (tubos 1 y 2 ) en dos partes, pasando la mitad de su volumen a otro tubo; marcarlos con su mismo número. A los tubos donde hubo cambios ya divididos en dos, efectuarles pruebas de identificación de aldehídos (reacción de Schiff) y la prueba de identificación de cetonas (reacción de haloformo de metilcetonas).

b) IDENTIFICACIÓN DE ALDEHIDOS.- A la primera fracción de los tubos donde hubo cambios, agregarles 1 ml de fuchina decolorada, calentar ligeramente y anotar observaciones sobre el cambio de color y olor.

1. - ¿En cuál de los tubos se presentó el cambio? Es decir, dio positiva la reacción de Schiff, escribe la fórmula del alcohol.

2. - ¿Cuál es el nombre del producto identificado? 3. - Escribir la reacción de oxidación del alcohol anterior, con nombres y fórmulas.

20

c) IDENTIFICACIÓN DE CETONA.- En otros dos tubos de ensaye contenido la segunda

fracción de los tubos donde hubo cambios, agregarles una pequeña porción de yodo metálico, 2 ml de solución de hidróxido de sodio, agitar y calentar ligeramente. Tratar de percibir el olor en los dos tubos. Hacer sus observaciones y anotar.

4. - ¿Qué producto identificó cuando oxidó parcialmente los alcoholes y los trató con yodo e hidróxido de sodio?

5. - ¿De qué alcohol provino el producto identificado? 6. - Escribir la ecuación de la reacción de oxidación del alcohol anterior, con nombres y fórmulas.

7. - ¿Qué tipo de alcohol contenía el tubo donde no hubo cambio por oxidación? 8. - Llenar el siguiente cuadro.

NOMBRE DEL ALCOHOL FÓRMULA DEL

ALCOHOL

TIPO DE ALCOHOL

21

II.- ESTERIFICACIÓN: ( 2ª PARTE ) a) En un tubo de ensaye colocar 1 ml de cada una de las siguientes sustancias: alcohol amílico, ácido acético y ácido sulfúrico.

Calentar la solución ligeramente y verterla en un matraz Erlenmeyer que contenga 50 ml de agua destilada; agitar y percibir el olor emanado. Anotar sus observaciones

9.- ¿Qué olor percibió y a que sustancia se debe? 10.- - Escribir la ecuación correspondiente de la reacción anterior, con nombres y fórmulas

b) En un tubo de ensaye colocar 0.5 g de ácido salicílico, 1 ml de alcohol metílico y 1 ml de ácido sulfúrico y repetir el procedimiento anterior.

11.-Anotar el olor percibido y el nombre de la sustancia que lo produce.

12.-Escribir la ecuación de la reacción de esterificación, con nombres y fórmulas.

CONCLUSIONES

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

22

BIBLIOGRAFÍA

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

23

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 3

Nombre de los alumnos

GRUPO: SECCIÓN: EQUIPO: CALIFICACIÓN:

DETERGENTE LÍQUIDO

OBJETIVO: El alumno aprenderá la fabricación industrial de un detergente líquido.

GENERALIDADES.- La fabricación actual de grandes cantidades de jabón en todos los países, ha sido posible a que la ciencia química ha proporcionado la existencia de nuevas materias primas; los sebos y grasas animales de los viejos tiempos se han complementado con aceites de copra, palma, semilla de algodón y otras.

Los detergentes sintéticos se desarrollan inicialmente como sustitutos del jabón, en una economía en la que comenzaban a escasear las grasas y aceites combustibles.

El término “detergente sintético” ha sido acortado y sustituido por el de “SINDETS” que describe las composiciones detergentes constituidas por el ingrediente sintético activo y los aditivos.

Uno de los cambios más persistentes ha sido el aumento del consumo de “SINDETS” líquido, estos productos se diseñaron originalmente como especiales para el lavado de trastos de cocina, telas delicadas o para limpieza de superficies duras.

De continuar la tendencia actual, los “SINDETS” líquidos, pueden llegar a sustituir a los detergentes en polvo, debido a las consideraciones ecológicas y por su fácil manejo.

Existen diferentes y varios tipos de materias primas para la elaboración de los “SINDETS” líquido y se clasifican de manera arbitraria en cuatro categorías, dependiendo de la actividad iónica y son:

Aniónicos, anfotéricos, catiónicos y no iónicos.

El compuesto que se manejará, pertenece al tipo aniónico y se trata del ácido dodecil bencesulfónico (ADBS).

24

Los detergentes sintéticos son materiales que tienen acción limpiadora como los jabones, pero

no se derivan directamente de los ácidos grasos, los detergentes sintéticos son agentes tensoactivos y tienen moléculas estructuralmente asimétricas que contienen grupos hidrófilos o solubles en agua y cadena hidrocarbonadas solubles en aceite.

Los tres tipos que existen son:

a) Detergente Aniónicos: Poseen un grupo ionizable, capaz de formar iones cargados

negativamente, que constituyen la porción hidrófila o hidrófilica, soluble en agua de la molécula y además tienen una cadena hidrocarbonada que contiene la porción soluble en aceite, de la molécula, es decir la porción hidrófoba o hidrofóbica.

b) Detergentes catiónicos: Llamados jabones invertidos porque la actividad superficial de

estos compuestos se derivan de la porción de carga positiva de la cadena larga de la

molécula

c) Detergente no Iónicos.- No se ionizan, pero adquieren el carácter hidrófilo por una

cadena lateral hidrogenada, generalmente polioxietileno, la parte de la molécula soluble en aceite puede provenir de los ácidos grasos, alcoholes, amidas o aminas.

d) Índice de acidez o número ácido.- Son los miligramos de KOH necesarios para

neutralizar a 1 gr. de ácido.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS.- Investigar la preparación de disoluciones en porciento peso, el uso de detergentes y sus consecuencias.

MATERIAL Y EQUIPO REACTIVOS Vaso de Precipitado de 250ml. ADBS Vaso de Precipitado de 100ml. H2O Agitador NaOH sólido 2 tubos de ensaye 16x150 mm Anaranjado de Metilo Espátula Fenolftaleina Escobillón Perfume Pipeta Color vegetal Balanza granataria Papel pH

DESARROLLO 1.- Preparación de 200 gramos de SINDETS (detergente líquido) empleando 30 gramos de ácido dodecil-bencensulfónico (ADBS).

a) El ADBS tiene un número ácido de 142.578, calcular la cantidad de NaOH al 50% que se debe utilizar para la neutralización de los 30 g de ADBS.

25

b) En un vaso de precipitados de 250 ml, pesar 30 gramos de ADBS y disolver en la cantidad de agua necesaria para obtener los 200 g de detergente.

c) En un vaso de precipitados de 100ml, preparar la cantidad de NaOH al 50% calculado.

d) Agregar lentamente y con agitación constante la solución de NaOH. Continuar la agitación hasta disolver el sólido blanco que se forma.

A este producto se le puede agregar perfume y color. Anote sus observaciones

e) El detergente debe tener un pH entre 7 y 8. En dos tubos de ensaye agregue 0.5 ml. de

detergente y adicione a un tubo una gota de anaranjado de metilo, al segundo tubo una gota

de fenolftaleina. Si el anaranjado de metilo vira de color, agregue una gota de solución de

NaOH al detergente preparado y agite, repite la operación con los indicadores. Si fue la

fenolftaleina la que cambio de color el proceso ha terminado. Anote sus observaciones.

26

CUESTIONARIO.

1. - ¿Cuál es la diferencia entre un jabón y un detergente?

2. - Escriba las ecuaciones de la reacción para obtener el ADBS y el dodecil bencesulfunato de sodio, (SINDETS).

3.- Indicar la parte Hidrófila o hrofílica y la parte Hidrófoba o hidrofóbica de los detergentes.

4. - Una muestra de ADBS tiene un número ácido de 190. Calcula la cantidad de NaOH al 40% necesaria para neutralizar 50 Kg de ADBS.

27

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

28

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 4

Nombre de los alumnos:

GRUPO:_ SECCIÓN: EQUIPO: CALIFICACIÓN:

PROPIEDADES DE LOS GASES

OBJETIVO.- Que el alumno deduzca y compruebe algunas propiedades de los gases.

GENERALIDADES. - La materia en estado gaseoso, esta formada por moléculas situadas una de otras a distancias relativamente grandes y en movimiento continuo. Los gases son fácilmente compresibles y presentan la característica de ejercer presión sobre las paredes del recipiente en que se encuentran, lo cual les permite expandirse con facilidad. La velocidad con que se mueven depende de la temperatura y de la masa de las moléculas.

En una mezcla de gases la presión ejercida por cada uno (PRESION PARCIAL) depende del número de moléculas de este gas existente en el recipiente; la presión total es la suma de las presiones parciales (Ley de Dalton).

La velocidad de difusión depende de las densidades de los gases, difundiéndose los gases ligeros con mayor rapidez que los gases pesados

Un mol de un gas ocupa 22.4 litros. En condiciones normales de temperatura y presión, éste volumen de dichas condiciones se llama “volumen gramo molecular”.

Para caracterizar el volumen de una masa gaseosa es necesario especificar la presión y temperatura a que se halla.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS: Investigue las propiedades de los gases y el concepto de cada una de ellas.

29

MATERIAL Y EQUIPO REACTIVOS Matraz Erlenmeyer H2O

Tapón de hule c/ tubo de vidrio Fenolftaleina Cristalizador Mechero de Bunsen Anillo de Hierro NH4OH Rejilla con Asbesto HCl 4 Tubos de ensaye 25x200 mm 4 Tapones de hule c/ tubo de vidrio Soporte universal Pinzas de tres dedos

Escobillón

DESARROLLO:

EXPERIENCIA 1

Monte el siguiente dispositivo y complete el montaje del equipo:

Caliente ligeramente el matraz. Sin sacar el tubo de vaso de precipitados y conservando el matraz en la misma posición, déjele caer agua fría sobre la parte externa de sus paredes. Anote sus observaciones y explique el por qué

30

EXPERIENCIA 2 Mida 100 ml. de agua en el matraz, colóquelo en el soporte y sujételo con las pinzas, caliente

hasta una temperatura cercana al punto de ebullición (A), retire el mechero y tape el matraz. A continuación y lo más rápido posible coloca en la parte libre del matraz un trapo “empapado”

con agua fría (B) o bien colócalo bajo el chorro de agua de la llave.

Observe, anote y explique

Trapo

Empapado

A B Anote sus observaciones y explique lo ocurrido.

¿Qué propiedades se comprobaron?

31

EXPERIENCIA 3

DEMOSTRATIVA

A) En uno de los tubos coloque 10 ml. de hidróxido de amonio y en el otro 10ml. de agua y unas gotas de fenolftaleina. Deje el sistema en reposo observe, anote y concluya.

NH4OH Agua con

fenolftaleina

NH4OH HCl

B) Coloque otro sistema con el mismo material que el anterior y en uno de los tubos añada 10 ml. de HCl y en otro 10ml de NH4OH, deje el sistema en reposo. Observe, anote y concluya.

En cual de los dos tubos se forma el cloruro de amonio.

32

Escribe la ecuación de la reacción para la obtención del cloruro de amonio

EXPERIENCIA 4

En tu equipo se te proporciona una jeringa con su émbolo, realiza el siguiente experimento.

A) Jala el émbolo hasta la marca de 20 ml con el dedo índice tapa el pivote, sin quitar el dedo empuja el émbolo hasta que ya no baje más.

¿Al ejercer presión, que le sucedió al aire contenido en la jeringa?

B) De súbito deje ejercer presión y diga qué le sucede al émbolo y por qué

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

33

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 5

Nombre de los alumnos:

GRUPO:_ SECCIÓN: EQUIPO:_ CALIFICACIÓN:

TIPOS Y PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES (1ª y 2ª PARTE) OBJETIVO: Que el alumno calcule y prepare disoluciones y use algunas de ellas en el análisis volumétrico.

GENERALIDADES: Las disoluciones son sistemas de dispersión ópticamente homogéneas que se forman generalmente en 2 fases, dispersa o soluto y dispersora o disolvente las que pueden intervenir dentro de ciertos límites: Por esta razón a las disoluciones se les pueden considerar como mezclas en las que predomina usualmente el estado físico del disolvente que comúnmente es el agua.

En química interesan principalmente aquellas disoluciones en las que predomina el estado líquido ya que en la mayoría de los procesos químicos, se ven favorecidos cuando las reacciones están en disoluciones líquidas.

Dependiendo de la proporción en la que interviene el soluto y el disolvente y considerando que el coeficiente de solubilidad se define como la máxima cantidad de soluto expresada en gramos que se disuelve dejando una solución saturada en 100 gramos de disolvente, a una temperatuta y presión dadas, las disoluciones empíricas se clasifican en:

a) DILUIDAS: aquellas donde el soluto interviene en mínima proporción.

b) CONCENTRADA: es aquella que contiene una cantidad considerable de soluto.

c) SATURADAS: aquellas que se encuentran en equilibrio con el soluto.

d) SOBRESATURADAS: estas disoluciones constituyen un sistema inestable en las que por aumento de la temperatura es posible aumentar la proporción del soluto en el disolvente.

Siendo variable la composición de las disoluciones es necesario expresar la proporción que guarda el soluto con el disolvente y llamándose a la dicha proporción de concentración en la disolución.

34

La concentración puede expresarse en:

I.- UNIDADES FÍSICAS:

A.- Masa del soluto/volumen de la disolución B.-Masa del soluto/volumen del disolvente SOLUCIONES PORCENTUALES

C .- % en peso del soluto (%W) D .- % en volumen de soluto (%V)

SOLUCIONES PORCENTUALES: Son las que tienen determinadas cantidades en peso o en volumen de soluto por cada 100 partes en peso o en volumen de disolución.

II.- UNIDADES QUÍMICAS:

Molalidad (m), Molaridad (M), Normalidad (N), Formalidad (F).

De las primeras interesan las porcentuales y de las otras las molares y normales.

SOLUCIÓN MOLAR Son las que tienen determinado número de moles de soluto por cada litro de disolución:

Número de moles de soluto n M = =

Litro de disolución V

SOLUCIÓN NORMAL

Son los que tienen determinado número de equivalentes químicos de soluto (#eq) por cada litro de disolución.

Número de equivalentes de soluto # eq.

N = =

Litro de disolución V

Como las sustancias reaccionan en razón directa de sus equivalentes químicos, conocida como

normalidad de una disolución, se puede calcular la de otra que reaccione con ella ya que

cuando las dos han reaccionado totalmente es porque en cada una ha intervenido el mismo

número de equivalentes. Por tanto se puede escribir la ecuación:

N1V1 = N2 V2

Que permite calcular una de las variables si se conocen las otras tres.

35

CONSIDERACIONES TEÓRICAS: Investiga los conceptos de concentración, densidad,

principio de equivalencia, la fórmula del % en peso, la fórmula del % en volumen las unidades de una disolución molar y normal.

_

MATERIAL Y EQUIPO REACTIVO Probeta Graduada 25 ml H2O Vaso de Precipitado 100 ml NaCl Matraz aforado 100 ml BaCl2

Pipeta 10 ml HNO3

Matraz Erlenmeyer de 250 ml Anaranjado de metilo Bureta 50 ml Fenolftaleina Agitador HCl Escobillón

DESARROLLO (1ª PARTE)

EXPERIENCIA 1 Con la probeta mida 30mL de agua, colóquelos en el vaso de precipitados agregue 8g de NaCl y agite hasta disolver.

Pase la disolución a la probeta y determine el volumen y la densidad de la disolución

36

CUESTIONARIO

1.-Si la disolución de la experiencia anterior tiene una densidad de g / mL y ocupa su volumen de mL Determine la normalidad y molaridad.

2. - Exprese la concentración de esta disolución en % en peso.

EXPERIENCIA 2

Calcular la cantidad de Al2(SO4) 3 requerido para preparar 100ml de disolución a 0.25 molar del mismo y proceda a prepararla en el matraz aforado. Explique como preparó la disolución y realice el dibujo correspondiente del material utilizado.

CUESTIONARIO:

Si la disolución de la experiencia anterior se diluye con agua hasta un volumen de 180 ml. Determine su nueva Molaridad (M)

37

EXPERIENCIA 3

Mida en la probeta 20 ml de agua y páselos a su vaso de precipitados, agregue 10 ml de ácido nítrico concentrado, mídalos en la probeta_ ml agite. Vacíe la mezcla en el frasco que está en la mesa del profesor. Exprese la concentración de esta disolución en % en volumen.

SEGUNDA PARTE

EXPERIENCIA 4 Disuelva 4 g de NaOH en agua hasta un volumen de 100 ml de solución y determine su normalidad (N)

EXPERIENCIA 5 De la disolución de HNO3 preparada en la experiencia anterior, con la ayuda de la pipeta mida

exactamente 17 ml del ácido y deposítelos en un matraz aforado limpio y llévelo a 100 ml con agua destilada.

Aforada la disolución, tome de ésta 10 ml y deposítelos en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, añada 2 a 3 gotas de dispositivo indicador anaranjado de metilo, agite suavemente. Afore la bureta en 20 ml con la disolución de NaOH (cuya normalidad usted conoce) y proceda cuidadosamente e efectuar la titulación (dejando caer el NaOH gota a gota) hasta que el anaranjado de metilo vire a una coloración canela (en el momento del cambio cierre la llave de la bureta) y lea los mililitros de NaOH gastados.

CUESTIONARIO

Con los datos obtenidos experimentalmente:

V NaOH mL V HNO3 mL

N NaOH N HNO3

1.- Calcular la normalidad del HNO3

38

2.-Si tomó usted 17 mL de HNO3 (preparado en la experiencia 3) y los llevó a 100 mL de

disolución. Calcule la normalidad de la disolución.

3.- Calcular el % de error entre el resultado teórico y el práctico.

EXPERIENCIA 6

Siguiendo las indicaciones del Profesor, monte el aparato para una titulación.

Vierta en el matraz Erlenmeyer 10 mL de la disolución de NaOH obtenida en la experiencia 4 y agregue unas gotas de fenolftaleina para que colore.

Llene la bureta HCl y proceda a efectuar la neutralización dejando caer el HCl gota a gota sobre el NaOH del matraz Erlenmeyer, hasta que esta disolución se decolore; lea en la bureta

el volumen de HCl_ mL gastados.

4.- Proceda a calcular la normalidad del HCl empleado.

39

CUESTIONARIO DE RETROALIMENTACIÓN 1. - Enuncie algunos factores que afectan el grado de solubilidad de una sustancia en otra:

2. - Enuncie el concepto de “Índice de Solubilidad”

CONCLUSIONES

_

BIBLIOGRAFÍA

40

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y

TECNOLÓGICOS

“NARCISO BASSOLS”

LABORATORIO DE QUÍMICA III

PRÁCTICA No. 6

Nombre de los alumnos:

GRUPO: SECCIÓN: EQUIPO: CALIFICACIÓN:

ELECTROQUÍMICA

OBJETIVO: conocimiento experimental de los principios en que se basa el funcionamiento de las celdas voltaicas y electrolíticas.

GENERALIDADES: La electroquímica estudia la conversión de la energía eléctrica en energía química y viceversa.

La energía eléctrica que produce un cambio químico es de origen externo (electrólisis) y la energía eléctrica de origen químico es generada internamente en pilas electroquímicas; pero en ambos casos ocurre reacciones de óxido-reducción, es decir, hay transferencia de electrones de un átomo a otro.

PILAS VOLTAICAS O GALVÁNICAS

Los átomos de los metales activos ceden electrones a los iones de los metales menos activos y la reacción libera energía en forma de calor.

Si los electrones cedidos por el metal activo se hacen llegar a los iones del metal menos activo por medio de un conductor, se produce una corriente eléctrica que puede inducir la producción de trabajo en lugar de energía calorífica. Un dispositivo que permite lo anterior es la pila voltaica o galvánica; en ellas la energía eléctrica producida se aprovecha una sola vez, es decir, no hay posibilidad de regenerar las condiciones de las reacciones que se efectúan en su interior. En la figura 1, se ilustra la modalidad de la pila mencionada.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS: Investigar las Leyes de Faraday con sus correspondientes fórmulas. Definir peso equivalente electroquímico

41

MATERIAL Y EQUIPO REACTIVO 2 Vasos de precipitado de 100 ml K2Cr2O7

Probeta de 50ml Electrodos de Zn Pipeta de 10 ml Electrodos de C Agitador NaCl (s)

Voltímetro Fenolftaleina Foco 1.5 volts (socket con terminales) ZnSO4 (s)

Balanza granataria H3BO3 (s)

Vaso de precipitados Al2 (SO4)3 (s)

Termómetro HCl al 50% (sol’n)

Mechero de Bunsen HNO3 al 15%V Anillo de fierro Rejilla con asbesto

42

Conduc tor

Lám ina de C Lám ina de Zn

Foco de 1.5 v

Soluc ión de K2Cr2O

7c on H

2SO

4

Fig. 1

EXPERIENCIA 1 Monte una pila como se muestra en la fig. 1 para ello empleando un vaso de precipitados de 100ml disuelva 1 gr. de dicromato de potasio en 50 ml de agua y después agregue cuidadosamente 1.5 ml de ácido sulfúrico concentrado y agite.

Sumerja la solución del vaso los electrodos (C y Zn) y conéctalos al voltímetro y la barra del

carbón al positivo. Efectúe la lectura y SAQUE LOS ELECTRODOS DEL VASO. Conecte las terminales de los electrodos a las terminales del foco y sumerja nuevamente los

electrodos en la solución del vaso, observe y SAQUE LOS ELECTRODOS DEL VASO.

Anote el voltaje leído en el voltímetro

ELECTROLÍSIS

Generalidades: La reacción química que tiene lugar al pasar a la corriente eléctrica a través de un electrolito se denomina ELECTROLISIS: en un proceso electrolítico ocurre una transformación de energía eléctrica en energía química. Este fenómeno estudiado por Faraday consiste en la descomposición de una sustancia por el paso de la corriente eléctrica.

Faraday estableció que los iones que se forman por acción de la corriente eléctrica se dirigían hacia los polos de signo contrario y así se tiene que los iones (+) o cationes se dirigen al electrodo negativo (Cátodo) donde aceptan electrones (se sucede una reducción) y los iones (- ) o aniones se dirigen al polo positivo o ánodo al que ceden electrones (se sucede una oxidación).

Las aplicaciones más importantes de la electrolisis son aquellas por medio de las cuales se obtienen sustancias elementales como Na, K, Mg, Al, Cl2, F, O2, H2, etc. A partir de materias primas naturales.

43

Ejemplos: para obtener Na y Cl2 a partir de NaCl

2NaCl ce 2 Na + Cl2

cátodo ánodo

Para la obtención de Mg a partir de su cloruro anhídrido

ce

MgCl2 Mg + Cl2

cátodo ánodo

Para la obtención de Al a partir de alúmina

ce

2Al 2O3 4 Al + 3 O2

cátodo ánodo

CELDAS ELECTROLÍTICAS Como ya se indicó, la electrólisis es el proceso mediante el cual se realiza una reacción química mediante una corriente eléctrica externa. El recipiente en el que se efectúa se llama celda electrolítica. Al contrario de lo que ocurre con las pilas, en una celda electrolítica la reacción absorbe energía, es decir, la energía eléctrica procedente de la fuente externa se convierte en energía química.

EXPERIENCIA 2

En este experimento se usará la energía eléctrica procedente de una pila voltaica de la experiencia anterior, (como se indica en la fig. 2). Coloca un vaso de 100 ml 30 ml de agua destilada y aproximadamente 1 gr. de NaCl (disolver totalmente) y 3 ó 4 gotas de fenolftaleína. Sumerge las terminales de la pila en el contenido de este vaso, procurando que se hallen en lados opuestos y deja funcionar el sistema durante 15 min.

Observa y anota:

44

Lám ina de C Lámina de Zn

Soluc ión d e K2Cr2O

7c on H SO

De la experiencia 2 contesta lo siguiente:

La semireacción de oxidación se efectúa en el electrodo llamado_______________

El anion Cl -1 (cloruro) es atraído por el electrodo positive llamado ánodo y deja ahí su electron, por lo tanto, el elemento oxidado en s el ión ___________.

La semireacción de oxidación es:

La semireacción de reducción se efectúaen el electrode llamado ______________.

El catión Na+1 (sodio) es atraído por el electrode negative llamado cátodo y gana u electron, por lo tanto, el element reducido es el ión____________.

La Semireacción de reducción es:

Soluc ión de NaCl

Fig 2

Espacio para ilustraciones y

observaciomes

45

CUESTIONARIO 1.- Anota lo observado en la experiencia 1:

2.- Enuncia las Leyes de Faraday con sus correspondientes fórmulas:

3.- Define peso equivalente electroquímico:

4.- Menciona 3 usos de la electrólisis en la industria

46

CONCLUSIONES ___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

BIBLIOGRAFÍA

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

47

BIBLIOGRAFIA

1. Bravo, J., & Rodríguez, J. (2005). Química III. México: Exodo.

2. Chang, R. (1998). Química. Mc Graw-Hill.

3. Rakoff, H., & Rose, N. (s.f.). Química Orgánica Fundamental. Limusa.

4. Zarraga, J., & Velásquez, D. (s.f.). Química. Mc Graw-Hill.